科學(xué)技術(shù)在宋元時(shí)代曾經(jīng)獲得重大的發(fā)展，許多部門都曾居于世界的前列,，并建立了自己的體系,。明朝統(tǒng)治時(shí)期，西方國家隨著工業(yè)革命的到來,，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展,，許多領(lǐng)域都發(fā)生了重大的變革。明清時(shí)期,，中國逐漸陷于資本主義國家的包圍之中,，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，受到“只重其法,，不重其理”的舊體系的束縛,，也日益落在西方國家的后面。但某些具有自己傳統(tǒng)的領(lǐng)域,，仍然出現(xiàn)了一些杰出的科學(xué)家和科技著作,，取得了舉世矚目的成就。西方的科學(xué)技術(shù)傳入后,，某些領(lǐng)域逐漸注重科學(xué)原理的探討,，得到新的進(jìn)步。
一,、天文學(xué),、數(shù)學(xué)與地理測繪
（一）天文與歷法
西方科技傳入中國后，引起中西學(xué)術(shù)之爭,，焦點(diǎn)是天文學(xué),。這迫使中國學(xué)者重新研究中國傳統(tǒng)天文學(xué)的實(shí)際水平，不得不改變“詳于法而不著其理”（見王錫闡《曉庵遺書·雜著篇》）的傳統(tǒng)體系,。許多人努力鉆研天文歷法理論,，從宇宙結(jié)構(gòu)等方面認(rèn)識天文現(xiàn)象，從方法上使傳統(tǒng)天文學(xué)得到更新,。
明代行用的《大統(tǒng)歷》源于元郭守敬《授時(shí)歷》,，到明末已歷二百六十多年,。屢次有人提出修改歷法的建議，崇禎二年（一六二九年）開設(shè)歷局,，由徐光啟主持用西洋法編制新歷,。徐認(rèn)為用西洋法當(dāng)先翻譯西洋著作，先后推薦傳教士龍華民,、鄧玉函,、湯若望、羅雅谷等人入局譯書,。到崇禎六年徐光啟去世前,，據(jù)譯書編成新法《歷書》共一百零四卷。繼任的李天經(jīng)又編成三十二卷,，合稱為《崇禎歷書》,。內(nèi)分基本五目，節(jié)次六目,，合十一部,。徐光啟原意是要“镕西算以入大統(tǒng)之型模”（參見梅文鼎《歷學(xué)疑問》），實(shí)際上是一部西洋歷法,。
《崇禎歷書》的編訂是官府組織的一次翻譯,、整理西洋天文歷算學(xué)著作的活動(dòng)，對西洋歷算的介紹與傳播有重要意義,?！冻绲潥v書》與舊歷不同處，湯若望總結(jié)為四十二條,，要點(diǎn)有三：一是天體結(jié)構(gòu)理論不同,。《崇禎歷書》使用的是第谷的本輪,、次輪說,，認(rèn)為日月恒星所在的本輪心沿本天（又稱均輪）繞地運(yùn)轉(zhuǎn)，五星所在的次輪心沿太陽所在的本輪運(yùn)轉(zhuǎn)（繞日運(yùn)轉(zhuǎn)）,，諸曜不同天運(yùn)行,，日,、地不同心,。由此引出歷法中的日月高卑差、不同心差等參數(shù),。二是計(jì)算方法不同,。西法用平三角、弧三角,、橢圓法等計(jì)算,，不似中法只用勾股,、圓法。三是觀測儀器不同,。新法使用象限儀,、百游儀、望遠(yuǎn)鏡等儀器,，提高了觀測的精度,，加深了對天體結(jié)構(gòu)的認(rèn)識。如西法定恒星大小為六等,；以銀河為小星攢聚而成,，不是云氣……，都與望遠(yuǎn)鏡的使用有關(guān),。以上三點(diǎn)都使西法的精度高于中法,。還有一些雖與中法不同，但與精度無大關(guān)系的,，如西法用黃道度數(shù),，分周天為三百六十度，一日為九十六刻等,，均與中法不同,。此后中國學(xué)者加王錫闡、梅文鼎,，都通過《崇禎歷書》學(xué)習(xí)西法歷算,。清朝建立后，改名為《時(shí)憲歷》,，行用了二百余年,。
王錫闡（一六二八——一六八二年），字寅旭,，號曉庵,，吳江（今屬江蘇省）人,。明亡后閉門不出,，苦攻天文星歷之學(xué)。主要著作有《歷法》六卷,，《歷表》三卷,，《大統(tǒng)歷法啟蒙》五卷，《雜著》一卷,，合編為《曉庵遺書》,。
王錫闡正統(tǒng)思想極強(qiáng)，反映到學(xué)術(shù)上是對西法不能給以實(shí)事求是的評價(jià)。他認(rèn)為西法長處有五,，當(dāng)辨者（缺陷）有十,，而長處是從中法竊取的，缺陷則導(dǎo)致了它測算的不精確性,。但他與一般堅(jiān)持排教護(hù)法的士大夫如楊光先,、魏文奎輩不同，他把對西法的攻詰建立在對中,、西法認(rèn)真研究,、理解的基礎(chǔ)上，所以論西法缺點(diǎn),，常能中其肯棨,。其次，他雖在總體上蔑視西法,，卻不忘西法長處,，特別在涉及具體問題時(shí)，常表現(xiàn)出對西法的推崇,。他的貢獻(xiàn)除了闡明中西法的異同,、淵源外，還在于他窮三十年精力,，自制一部歷法,，世稱“曉庵新法”。長處是既“以中法為型范”,，又吸取了西法優(yōu)點(diǎn),。徐光啟曾有此心而無此力，王錫闡把它變成了現(xiàn)實(shí),。他的歷書利用西學(xué)理論對中歷的傳統(tǒng)方法作了恰當(dāng)解釋,，使中法道理大明于世，為清代學(xué)者研究古學(xué),，開辟了新路,。在技術(shù)方面，如把日月分為三百六十度,，以度分確定日月食復(fù)方位,；為選擇合適參數(shù)，“變周改應(yīng),，增損經(jīng)緯遲疾諸率”（《雜著·推步交朔序》）,，耗費(fèi)了三十年精力。在他去世的前一年,，曾以大統(tǒng)舊法,、西法及自制法對測當(dāng)年八月朔日食,，結(jié)果與舊法相差懸殊,，與西法所差甚微,。
（二）數(shù)學(xué)
明代商品經(jīng)濟(jì)發(fā)展，宋元間廣泛使用的珠算法進(jìn)一步普及,，以解決應(yīng)用題為特征的商業(yè)數(shù)學(xué)發(fā)展起來,。西方數(shù)學(xué)傳入后，在士大夫中引起了強(qiáng)烈反響,。為了正確認(rèn)識中西算學(xué)的異同,，加速西算與中算的融合，清初梅文鼎與梅瑴■成祖孫二人做出了重要貢獻(xiàn),。
明代《九章》系統(tǒng)的數(shù)學(xué)著作首推吳敬《九章算法比類大全》,，書成于景泰元年（一四五○年）。它的格式除了開篇增加“乘除開方起例”,，介紹有關(guān)算和數(shù)的基本知識外,，完全象《九章》那樣，按方田,、粟米等九項(xiàng)分作九卷,，每卷也由若干應(yīng)用題組成，全書共有一三二九題（包括書首“起例”中的一九四題）,，比《九章》的二四六題增加了四點(diǎn)四倍多,。其中一部分是從古算書中抄錄來的，新增題目中如“就物抽分”,、“合伙經(jīng)營”等,，多屬于商業(yè)內(nèi)容。
程大位著《算法統(tǒng)宗》,，成書于萬歷二十年（一五九二年）,。分十七卷，收錄應(yīng)用題五九五個(gè),。體例與《九章算法比類大全》相同,，仍是屬于舊算學(xué)系統(tǒng)的著作。它的特點(diǎn)是運(yùn)算全部采用珠算法,，包括開平方,、立方。又加法用“上法訣”,，減法用“退法訣”（如“一上一”,，“一下五除四”；“一退一”,，“一退十還九”等）,；除法將法（除數(shù)）列在算盤右邊，實(shí)（被除數(shù)）列在左邊。珠算結(jié)構(gòu)和算法的完善,，反映了明代商業(yè)數(shù)學(xué)的水平,，并傳播于日本、朝鮮,，南傳東南亞各國,。
梅文鼎（一六三三——一七二一年），字定九,，宣州陵陽人,。幼習(xí)儒業(yè)，二十七歲始學(xué)歷算,。此后辛勤研究,，孜孜不倦，數(shù)十年如一日,，寫下大量的數(shù)學(xué)著作,，名聲漸盛?？滴趸实勰涎餐局姓僖?，談?wù)撊眨H書“積學(xué)參微”四字為贈,。
梅文鼎始習(xí)歷算時(shí),，距利瑪竇來華已八十年左右。當(dāng)時(shí)翻譯的西洋歷算書很多,，如李之藻譯《同文算指》,、徐光啟譯的《幾何原本》等。一些學(xué)者認(rèn)為高出中算很多,，另一些人又認(rèn)為西學(xué)那些東西中國古已有之,。梅文鼎通過自己的研究，對這一爭議作出了回答,。
梅文鼎著作約九十余種（阮元《疇人傳》載八十八種,，另有《天步真原訂注》等四種），對算學(xué)的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是深入研究,、整理了古代算學(xué)遺產(chǎn),，使古算義理更加昌明，頻于失傳者也重現(xiàn)于世,。如他的《方程論》,、《勾股舉隅》等就是這類著作。二是將西算中國化,，更容易為中國士大夫接受,，為中西算學(xué)的融合作了有益工作,。如改西洋筆算的橫行式為直行式，改直行式的西洋納白爾算籌為橫式（見《勿庵籌算》）等,。在他的《平三角舉要》,、《幾何通解》中，還用傳統(tǒng)的勾股法證明《幾何原本》中的習(xí)題,。錢大昕說,，梅文鼎“國朝算學(xué)第一”,，在中國古代算學(xué)史中,，梅文鼎的貢獻(xiàn)是巨大的。
由于梅文鼎在算學(xué)方面的成就,，康熙四十六年（一七○七年）特準(zhǔn)他的孫子梅■成入內(nèi)廷讀書,。梅■成字玉汝，號循齋,，又號柳下居士,。入內(nèi)廷后欽賜監(jiān)生、舉人,，充蒙養(yǎng)齋匯編官,，與陳厚耀、何國宗等人編纂《數(shù)理精蘊(yùn)》,、《歷象考成》等書,。另著有《增刪算法統(tǒng)宗》、《操縵巵言》,、《赤水遺珍》,。
《數(shù)理精蘊(yùn)》是據(jù)法國傳教士張誠、白晉的遺稿修改而成,，不僅是一部全面介紹西算的讀物,，也是一部全面總結(jié)清初中國算學(xué)知識的著作。書分上下兩編,。上編五卷,，卷一為《數(shù)理本原》、《河圖》,、《洛書》,、《周髀經(jīng)解》，卷二至四為《幾何原本》,，但與歐幾里德《幾何原本》體例差異較大,。與卷五的《算術(shù)原本》相對照可知，作者不是為了介紹歐氏原著,，而是要把當(dāng)時(shí)具有的幾何知識加以分類著錄,。下編四十卷,，其中《首部》二卷，介紹算學(xué)基本方法,，如命位,、加、減,、因乘,、歸除、通分,、約分等,。雖然主要是西洋方法，卻不照搬西算,。如用中國數(shù)字,，不用阿拉伯?dāng)?shù)字；約分用輾轉(zhuǎn)相減法等,。卷三至三十,，分為《線部》、《面部》,、《體部》,，此外還有“垛堆”問題計(jì)算法。卷三十一至四十為末部,，討論“借根方”,，即代數(shù)的有關(guān)問題。下編之后附“八線”等表,，共四種,，分為八卷。全書共五十三卷,。書中沒有介紹珠算,，對西方的算籌和比例尺卻有詳細(xì)介紹。這是我國第一部純由數(shù)學(xué)圖形和方法分類的數(shù)學(xué)著作,，標(biāo)志著傳統(tǒng)的《九章算術(shù)》體系已全部更新了,。
（三）地理測繪
天文學(xué)和數(shù)學(xué)的發(fā)展，推動(dòng)了地理測繪的進(jìn)步,。地理測繪也反轉(zhuǎn)來促進(jìn)了天文測量和數(shù)學(xué)應(yīng)用的發(fā)展,。
康熙帝在簽訂中俄尼布楚條約后，深感原有地圖不準(zhǔn)確的危害,，決意進(jìn)行全國性的地理測量,。經(jīng)過近二十年的準(zhǔn)備，從康熙四十六年（一七○七年）開始,，前后經(jīng)歷十年,，將關(guān)內(nèi)的十五省與關(guān)外滿,、蒙地區(qū)測繪完畢，在法國教士杜德美的主持下,，將測量結(jié)果繪成《皇輿全圖》,，于康熙五十七年進(jìn)呈。這時(shí)天山戰(zhàn)亂未平,，西部測量僅到哈密,。乾隆二十年（一七五五年）和二十四年，又兩次派遣明安圖,、何國宗等到天山補(bǔ)測,。二十六年將補(bǔ)測結(jié)果編繪成《西域圖志》。法國教士蔣友人根據(jù)《皇輿全圖》,、《西域圖志》,，并參考俄,、蒙文獻(xiàn),，匯編成《皇輿全覽圖》，比例尺約為一比一百四十萬,，圖幅比《皇輿全圖》大一倍,。包括的地區(qū)北到北冰洋，南到印度洋,，西到波羅的海,、地中海、紅海,，相當(dāng)于一幅亞洲全圖,。
康、乾時(shí)的兩次地理測量是兼用天文測量和大地三角測量兩種方法進(jìn)行的,。天文測量是在待測地區(qū)選擇適當(dāng)數(shù)目的觀測點(diǎn),，分別測出它們的經(jīng)緯度數(shù)值作為基準(zhǔn)點(diǎn)?？滴鯐r(shí)的測量在直隸,、山東等二十個(gè)省、地區(qū)選定的基準(zhǔn)點(diǎn)共六百四十個(gè),。三角測量是把待測區(qū)劃分成一個(gè)三角網(wǎng),，選定其中某一個(gè)三角形的一條邊為基線，準(zhǔn)確量出它的長度,；再從兩端分別測出某一待測目標(biāo)的方位角,，就能用三角法算出基線兩端到待測點(diǎn)的距離。以任一求得的距離為基線,，計(jì)算到另一待測點(diǎn)的距離,，依次計(jì)算下去,，就能得到三角網(wǎng)中任意一點(diǎn)的座標(biāo)。再用測出的基準(zhǔn)點(diǎn)的經(jīng)緯度數(shù)值修正計(jì)算誤差,，得出較準(zhǔn)確的測量結(jié)果,。由于當(dāng)時(shí)經(jīng)緯度測量（特別是經(jīng)度測量）的精確度差，所繪地圖的絕對精度不如相對精度大,。但由于使用了科學(xué)的測量法,，仍然是當(dāng)時(shí)世界上最精確的地圖。直到一九三四年上海申報(bào)館出版《中華民國新地圖》之前,，一直是我國印制各種地圖的藍(lán)本,。通過這些測量，規(guī)定了統(tǒng)一的尺度,，以地球經(jīng)線一度的長度為二百里,，每里為一百八十丈，由此定出營造尺長度,。這與十八世紀(jì)末法國由赤道長度定出米制單位具有同樣的科學(xué)性,；又測出緯度愈高，每度經(jīng)線的直線距離愈長,，從而證實(shí)了牛頓地球扁圓說的正確性,；測量所得數(shù)據(jù)，還可作為對地形變化進(jìn)行比較研究的依據(jù),，時(shí)代愈久,，愈顯示出重大意義。
二,、醫(yī)學(xué)與本草學(xué)
中國特有的傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)和本草學(xué)在明清兩代有了較大的發(fā)展,。醫(yī)學(xué)著作的大量出現(xiàn)，內(nèi)容包括對古醫(yī)經(jīng)的詮釋,、藥物研究,、醫(yī)方征集、醫(yī)案選輯,、中外醫(yī)學(xué)交流等等,。李時(shí)珍《本草綱目》的完成是《本草》系統(tǒng)的中藥學(xué)發(fā)展到頂點(diǎn)的標(biāo)志。醫(yī)學(xué)中的顯著成就是瘟病學(xué)說的建立和發(fā)展,。藏族和蒙族的醫(yī)學(xué)也取得了新發(fā)展,。
（一）李時(shí)珍《本草綱目》
李時(shí)珍（一五一八——一五九三年）字東璧，號頻湖,，蘄州蘄春縣（今湖北蘄春）人,，世醫(yī)出身。歷時(shí)三十余年,，撰成《本草綱目》,。全書約一百九十余萬字,，分為五十二卷，十六部六十類,。收載藥物一八九二種,，其中一五一八種系舊《本草》書所有，三七四種是李時(shí)珍新增（此據(jù)王士禎《本草綱目序》,，傳世本與此數(shù)略有出入）,。每種藥物下列有“釋名”、“集解”,、“修治”,、“氣味”、“主治”,、“發(fā)明”等細(xì)目,，分別敘述藥物別名、形狀,、出處,、采集加工方法、藥性,、用途等,，最后附載有關(guān)藥方,。全書收載的藥方共一萬一千一百五十一方,，其中舊方二千九百八十一，新增八千一百七十,。并附有藥物圖一千一百零九幅,。
《本草綱目》涉及到植物學(xué)、動(dòng)物學(xué),、礦物學(xué),、化學(xué)、經(jīng)濟(jì)地理學(xué)等各方面的知識,，是我國古代的一部百科全書,。例如金石部中的“金”，書中不但記述它的藥性和主治這類醫(yī)學(xué)內(nèi)容,，“集解”目下還記述了金的產(chǎn)地,、伴生礦石、植物找礦法,、開采法,、冶煉法、金的種類,、純度的物理鑒別法等等,，幾乎包括了當(dāng)時(shí)金的全部知識,。由于書中收藏的自然物很多，就更顯得珍貴,。
乾隆三十年（一七六五年）,，浙江錢塘人趙學(xué)敏撰《本草綱目拾遺》十卷，載藥物七一六種,，附記二○五種,，合九二一種。新增藥物多為舊有品種的不同產(chǎn)地,，但補(bǔ)入明末以來傳入的西藥,，如強(qiáng)水（硝酸溶液）、刀傷水（碘酒）,、鼻沖水,、藥露、金雞勒（今名金雞納霜）等,。雖然為數(shù)不多,，但反映了中醫(yī)已開始注意到西藥的應(yīng)用。
